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Hybride Lüftung für Schulräume - automatisierte Fensterlüftung

Steiger, Simone / Hellwig, Runa T.

Schulräume in Deutschland werden fast ausschließlich über Fenster gelüftet. Im Winter ist die Luftqualität in den Räumen oft nicht akzeptabel, weil die Raumnutzer wegen der kalten Außentemperaturen die Fenster nicht öffnen. Im Sommer kommt es meist zu einer Überhitzung der Räume. Mit einer gezielten und auf die Umgebungsbedingungen abstimmten Lüftungsstrategie können diese Probleme wesentlich verbessert werden. Dazu ist eine Automatisierung der Fensterlüftung sinnvoll, die dann auch eine passende Regelungs- oder Steuerungsstrategie benötigt. Bei der Auswahl des Automatisierungskonzepts für die Fensterlüftung sind verschiedene Randbedingungen zu beachten. Zum einen ist die Belegungsdichte in Klassenräumen sehr hoch, zum anderen reicht die Aufenthaltszone bis direkt an die Fassade. Eine Regelung für Luftqualität und Temperatur ist notwendig. Zudem ist der Einfluss der Witterung mit einzubeziehen. Die Beschreibung der Fensterlüftung kann nur mit empirischen Werten erfolgen, die von vielen Randbedingungen abhängen. Deswegen wurde ein Fuzzy-Regler zur Automatisierung der Fenster gewählt. Dieser Regler begünstigt die empirische Charakteristik der Fensterlüftung. Hinzu kommt, dass ein solcher Regler relativ aufwandsarm einzustellen und tendenziell robust reagiert. Die Ergebnisse der ersten Untersuchungen des Fuzzy-Reglers im Freilandversuchsstand Am Fraunhofer Institut für Bauphysik zeigen, dass Fuzzy-Logik eine Möglichkeit für die Automatisierung bietet. Die Zielgrößen Luftqualität und Raumtemperatur konnten ausreichend und stabil geregelt werden. Versuche bei kälteren Außentemperaturen werden noch folgen, auch um die Einbindung der Heizung noch besser überprüfen zu können.